 С 1880 г. несколько исследователей: Константин Сенлек во Франции, Адриано де Пайва в Порто, Джордж Р. Кэри в Бостоне, которые примерно в то же время обнаружили, что изображение можно рассеивать, проецируя его на светочувствительную поверхность, состоящую из селеновых точек из-за к фотоэлектрическим свойствам этого материала. Этот принцип будет положен в основу любой системы передачи движущегося изображения.
В 1884 году немецкий инженер Пауль Нипков изобрел «диск Нипкова», устройство на основе движущегося диска, предшественник механического телевидения. Со своей стороны, Герц открыл фотоэлектричество в 1886 году: металлическая пластина, подвергнутая воздействию света, испускает электроны. Все эти открытия способствуют рождению экранов, перед которыми мы проводим с каждым днем все больше и больше времени!
✓ Электронно-лучевая трубка
Между тем, в 1892 году Карл Фердинанд Браун изобрел электронно-лучевую трубку или ЭЛТ для электронно-лучевой трубки. Первый экран электронно-лучевой трубки работал от диода с холодным катодом. Катод, давший название электронно-лучевой трубке, является источником производства электронов, то есть отрицательно заряженным металлическим электродом одного или нескольких анодов. Первая лампа с горячим катодом досталась JB Johnson и HW Weinhart. Он будет продаваться с 1922 года компанией Western Electric.
Электронно-лучевая трубка состоит из нагреваемой нити накала, катодов и анодов, на которые действует разность потенциалов. Именно эта разница напряжений создает сильное электрическое поле, способное отрывать электроны от катода и выбрасывать их с очень высокой скоростью (как из пушки!) к экрану в виде чрезвычайно тонкого луча. Пространство между «электронной пушкой» и экраном занимает воздушный зазор, чтобы ничто не замедляло их траекторию. Именно магнитное поле отвечает за отклонение электронов слева направо и снизу вверх по направлению к экрану. Другими словами, два дефлектора, возбужденные катушки X и Y, отклоняют поток по горизонтали и вертикали. Именно это сканирование выполняется слева направо, а затем вниз.
Первоначально компьютерные мониторы представляли собой электронно-лучевые трубки. Таковыми они оставались для большинства компьютеров вплоть до 2000-х годов, однако нужно помнить, что даже если электронно-лучевые трубки уже существовали, то самые первые компьютеры не были оснащены экранами! Придется ждать до 1976 года по инициативе Стива Джобса выпуска «Apple I», который был первым компьютером, который можно было оснастить клавиатурой и экраном…», что отличало его от машин.
✓ Плазменный экран
Хотя электронно-лучевые экраны просуществовали примерно до 2000-х годов, технология плазменных экранов появилась еще в 1964 году. Для работы плазменному экрану необходим электрический ток, который освещает газовую смесь, состоящую из 90% аргона и 10% ксенона. Эти газы безвредны. Электрический ток превращает их в плазму. Получаемый таким образом свет является ультрафиолетовым, невидимым для человека. Красный, зеленый и синий люминофоры, распределенные по ячейкам экрана, преобразуют его в видимый цветной свет в виде пикселей.
Плазменный принцип позволяет производить большие экраны и, прежде всего, требует очень малой глубины, всего несколько сантиметров, в отличие от электронно-лучевых трубок. Кроме того, он предлагает очень хорошие значения контрастности даже под углом 160 градусов и генерирует широкий цветовой спектр.
Мы обязаны этой технологией двум профессорам из Университета Иллинойса, Дональду Л. Битцеру и Х. Джину Слоттоу, которые хотели разработать формулу обучения с помощью компьютера. Их плазменный экран был монохромным. Если плазменный экран в то время не мог конкурировать с хорошо зарекомендовавшими себя на рынке экранами электронно-лучевыми трубками, то, с другой стороны, его большие размеры позволяют ему найти место в больших пространствах: на вокзалах, биржах и в некоторых промышленных установках.
В 1992 году Fujitsu возобновила работу Дональда Л. Битцера и представила первый цветной плазменный экран. Он будет продаваться в 1997 году под брендом Pioneer. Усилия направлены на качество изображения, чтобы устранить время задержки на дисплее и оптимизировать интенсивность контрастов. Технология плазменного экрана отличается особой дотошностью, она похожа на микроэлектронику, что объясняет ее цену и несколько элитарную реализацию.
✓ Жидкокристаллический экран
В том же 1964 году Джордж Гарри Хейлмайер, американский инженер и бизнесмен, обнаружив новые электрооптические свойства жидких кристаллов, изобрел жидкокристаллический дисплей. На производство стабильных жидкокристаллических дисплеев уйдет несколько лет. Жидкокристаллический экран использует поляризацию света через поляризационные фильтры и двойное лучепреломление некоторых жидких кристаллов. ЖК-экран как таковой не излучает свет, он должен его принимать.
Эти первые дисплеи, LCD на английском языке, были представлены в 1971 году. В 1984 году Томсон разработал первый цветной жидкокристаллический дисплей в своей лаборатории. Потребуется еще несколько лет, чтобы эта технология закрепилась. Фактически, именно в 1990-х годах мы начали видеть сотовые телефоны, компьютеры, телевизоры, а также бортовые компьютеры, установленные в самолетах… но с черно-белыми ЖК-экранами. Цветные экраны появятся на этих рынках в 2000-х годах.
✓ Сенсорные экраны
Первый сенсорный экран был первоначально разработан в Университете штата Иллинойс как компьютерная образовательная система. Поэтому в 1972 году IBM представила «PLATO IV», компьютер, оснащенный оптическим устройством для распознавания прикосновения к экрану. Инфракрасные светодиоды, расположенные вокруг экрана, обнаруживают присутствие пальца. Студенты могут выполнять упражнения, касаясь экрана пальцем, чтобы указать правильный ответ.
Этому первому сенсорному экрану еще далеко до экранов нынешних смартфонов и цифровых планшетов! Выдвигающийся Монитор Для Стола также является современным дополнением к удобству экрана. При этом, действительно был одноточечный оранжевый плазменный экран, то есть чувствительный к одному давлению за раз. Многоточечная система будет разработана двенадцатью годами позже, в 1984 году, компанией Bell Laboratories. Это будет ЭЛТ-экран с емкостной сенсорной поверхностью, способной следовать нескольким пальцам.
✓ Что такое сенсорный экран?
Как и любой экран компьютера, сенсорный экран является периферийным устройством. Он отличается сочетанием функций отображения традиционного экрана и управления компьютерной мышью. Для выполнения этой двойной задачи будет разработано несколько технологий, в частности, в зависимости от применения: резистивная, емкостная, инфракрасная.
В так называемой «резистивной» технологии, наиболее экономичной, экран состоит из нескольких слоев: двух пластин, одна пластиковая, другая стеклянная, обе токопроводящие, разделенные слоем изоляции. Их обрамляют горизонтальные и вертикальные полосы. Сборка покрыта продуктом для увеличения твердости и сопротивления поверхности экрана. При прикосновении к экрану две проводящие пленки соприкасаются, что создает электрическое поле. Горизонтальные и вертикальные полосы измеряют это напряжение, чтобы отличить точку контакта. Собранная таким образом информация интерпретируется программным обеспечением для выполнения запроса пользователя.
Сегодня эта технология имеет тенденцию уступать место «емкостной» технологии, более стойкий во времени и более приятный для пользователя, особенно в плане яркости экрана. Стеклянная пластина монитора покрыта веществом, накапливающим заряды. Давление пальца поглощает ток утечки из стеклянной пластины, что создает измеримый недостаток. Каждый угол пластины оснащен датчиком, который точно определяет точку касания. Смартфоны и планшеты используют эту технологию. В общественных местах, например, в сенсорных терминалах используется так называемая «проекционная» емкостная технология, при которой больше не нужно прикасаться к стеклянной пластине для создания отсутствия заряда. Это может быть покрыто бронированным экраном, придающим ему высокую устойчивость.
Третья технология, технология инфракрасных сенсорных экранов, очень устойчива и не является настоящим экраном. Это рама, оснащенная инфракрасными передатчиками и приемниками. Стеклянная плита не имеет сенсорной функции. Точка удара при прикосновении к плите прерывает световые лучи, генерируемые инфракрасными приемопередатчиками рамы. Таким образом, эта точка определяется и передается еще до того, как палец физически коснется плиты.
|
